JP2002529367A - 低放射率積層体を具備したグレージング - Google Patents
低放射率積層体を具備したグレージングInfo
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、熱的性質、特に太陽光を調節する性質又は低放射率の性質を持つ積層体を具備した透明基材に関する。この積層体は、２つの誘電体材料コーティングに囲まれた少なくとも１つの銀に基づく機能層を有し、機能層と誘電体材料でできたコーティングのうちの少なくとも１つとの間には薄い金属層が存在する。またこの積層体は、Ｄ1 ／ＺｎＯ／Ａｇ／ＡｌＭ／Ｄ2 ／ＺｎＭ’Ｏであり、ここで、ＡｌＭはアルミニウム合金であり、ＺｎＭ’Ｏは、亜鉛と少なくとも１種の他の金属との混合酸化物であり、且つＤ1 及びＤ2 は、金属酸化物、窒化ケイ素、金属窒化物、又は混合ケイ素／金属窒化物の少なくとも１つの層を含む積層又は１つの層である。
Description
【０００１】 本発明は、熱的な性質、特に太陽光を制御する性質又は低放射性の性質を持つ
薄い層の積層体に関する。この積層体は、自動車類及び建築物類の窓を作るため
に、透明基材上に配置する。これらの基材は、ポリアクリレート又はポリメチル
メタクリレートタイプの有機基材類、又は好ましくはガラス基材である。本発明
は特に、高温、例えば５００℃〜５５０℃以上での熱処理に耐えることができる
積層体に関する。これらの熱処理は、ガラスの曲げ処理、アニール処理、及び／
又は強化処理のために使用される。
薄い層の積層体に関する。この積層体は、自動車類及び建築物類の窓を作るため
に、透明基材上に配置する。これらの基材は、ポリアクリレート又はポリメチル
メタクリレートタイプの有機基材類、又は好ましくはガラス基材である。本発明
は特に、高温、例えば５００℃〜５５０℃以上での熱処理に耐えることができる
積層体に関する。これらの熱処理は、ガラスの曲げ処理、アニール処理、及び／
又は強化処理のために使用される。
【０００２】 本発明の積層体は、誘電体材料で包まれた銀に基づく機能層を使用する（特に
光の反射を減少させるために）。また随意に、機能層と誘電体材料でできた少な
くとも１種のコーティングとの間のいわゆる「ブロック」又は「犠牲」金属層を
使用する。
光の反射を減少させるために）。また随意に、機能層と誘電体材料でできた少な
くとも１種のコーティングとの間のいわゆる「ブロック」又は「犠牲」金属層を
使用する。
【０００３】 低放射性積層体を具備したグレージングは、断熱性を増加させることが可能で
ある。絶縁グレージングの場合、中間ガス層に向かう面に放射率εが０．１以下
のガラスを使用することによって、ガラス表面間の放射交換をほとんど完全にな
くすことが可能である。従って、Ｋ値が１．１Ｗ／ｍ2 Ｋの絶縁グレージングを
製造することが可能になる。更に、最適な低放射性積層体を有するグレージング
は、全エネルギー透過率が可能な限り高くなるであろう。これは、熱収支で太陽
エネルギーを使用できるようにするために、ｇ値を可能な限り大きくすることに
よる。光学的な視点からは、グレージングの反射色は、従来の絶縁ガラスの場合
と同様に比較的中性でなければならず、また光透過率を可能な限り高くするよう
にすることも試みられている。
ある。絶縁グレージングの場合、中間ガス層に向かう面に放射率εが０．１以下
のガラスを使用することによって、ガラス表面間の放射交換をほとんど完全にな
くすことが可能である。従って、Ｋ値が１．１Ｗ／ｍ2 Ｋの絶縁グレージングを
製造することが可能になる。更に、最適な低放射性積層体を有するグレージング
は、全エネルギー透過率が可能な限り高くなるであろう。これは、熱収支で太陽
エネルギーを使用できるようにするために、ｇ値を可能な限り大きくすることに
よる。光学的な視点からは、グレージングの反射色は、従来の絶縁ガラスの場合
と同様に比較的中性でなければならず、また光透過率を可能な限り高くするよう
にすることも試みられている。
【０００４】 これらの条件を非常に部分的に満たす積層体は既に様々な形で研究されており
、且つ原理的には上述の一般的な構造を持つ。
、且つ原理的には上述の一般的な構造を持つ。
【０００５】 この特許明細書では、「透明基材」という用語はガラスに言及しているが、こ
の用語は有機ポリマーで作られた基材も包含していることが理解される。ガラス
のみが耐えられる熱処理（約５５０〜６５０℃での曲げ、強化）に言及する場合
、この基材は字義的にガラスのみである。
の用語は有機ポリマーで作られた基材も包含していることが理解される。ガラス
のみが耐えられる熱処理（約５５０〜６５０℃での曲げ、強化）に言及する場合
、この基材は字義的にガラスのみである。
【０００６】 この種の低放射性積層体を有するグレージング製品を開発する必要性が増加し
てきている。ここでこのグレージング製品は、プレストレス熱処理を行って、ガ
ラスの曲げ強さを増加させ、且つガラスに安全性質を与えることができるもので
ある。この目的のためには、５５０〜６５０℃を超える温度でガラス板に熱処理
を行わなければならない。つまり、強化操作を行う場合は、ガラス板の軟化点ま
で加熱して、その後で急激に冷却する。ここでは、層に特に大きな応力がかかり
、この様な大きな応力では、既知の低放射率積層体は耐えることができずに破損
する。熱応力の場合、層の変性は特に、様々な層の間の界面での拡散及び／又は
酸化現象からもたらされることが多い。
てきている。ここでこのグレージング製品は、プレストレス熱処理を行って、ガ
ラスの曲げ強さを増加させ、且つガラスに安全性質を与えることができるもので
ある。この目的のためには、５５０〜６５０℃を超える温度でガラス板に熱処理
を行わなければならない。つまり、強化操作を行う場合は、ガラス板の軟化点ま
で加熱して、その後で急激に冷却する。ここでは、層に特に大きな応力がかかり
、この様な大きな応力では、既知の低放射率積層体は耐えることができずに破損
する。熱応力の場合、層の変性は特に、様々な層の間の界面での拡散及び／又は
酸化現象からもたらされることが多い。
【０００７】 この種の熱処理で特に重要なことは、銀層に隣接した２つの犠牲金属層を付け
ることである。ドイツ国特許第１９，６３２，７８８Ａ１号明細書は、湾曲及び
／又はプレストレス（強化）ガラスにふさわしい積層体を教示しており、ここで
は、銀層の上下の犠牲金属層をそれぞれ、厚さが５〜１０ｎｍのＡｌＭｇＭｎ合
金で作っている。少なくとも１つの誘電対反射防止層は、金属Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ
、Ｓｉ、及びＢｉ複数の異なる酸化物で作ってもよい。この既知の多層系の場合
、熱処理の高温において、特定の２つのブロック層によって明らかに銀層が腐食
及び劣化から保護されている。しかしながら、非常に高い光透過性、非常に低い
放射性、及び所望の色の中性を満足な様式で達成しながら、これを達成すること
は不可能である。
ることである。ドイツ国特許第１９，６３２，７８８Ａ１号明細書は、湾曲及び
／又はプレストレス（強化）ガラスにふさわしい積層体を教示しており、ここで
は、銀層の上下の犠牲金属層をそれぞれ、厚さが５〜１０ｎｍのＡｌＭｇＭｎ合
金で作っている。少なくとも１つの誘電対反射防止層は、金属Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ
、Ｓｉ、及びＢｉ複数の異なる酸化物で作ってもよい。この既知の多層系の場合
、熱処理の高温において、特定の２つのブロック層によって明らかに銀層が腐食
及び劣化から保護されている。しかしながら、非常に高い光透過性、非常に低い
放射性、及び所望の色の中性を満足な様式で達成しながら、これを達成すること
は不可能である。
【０００８】 本発明の目的は、高い全光透過率、かなり低い放射率、及び中性の反射色を有
する積層体を開発することである。ここでこれらの性質は、中程度又は非常に高
い温度、特に５５０℃を超える温度で熱処理をして、この積層体を支持するガラ
スにアニール処理又は曲げ処理／強化処理をした後でさえも達成されるものであ
る。
する積層体を開発することである。ここでこれらの性質は、中程度又は非常に高
い温度、特に５５０℃を超える温度で熱処理をして、この積層体を支持するガラ
スにアニール処理又は曲げ処理／強化処理をした後でさえも達成されるものであ
る。
【０００９】 本発明の課題は、透明基材、特にガラス基材であって、熱的な性質、特に太陽
光を調節する性質又は低放射性の性質を持つ積層体を具備したものである。この
積層体は、特に上述の熱処理を行うことができ、また誘電体材料でできた２つの
コーティングによって包まれる少なくとも１つの銀に基づく機能層を含み、ここ
で、機能層と前記２つのコーティングのうちの少なくとも１つとの間には（薄い
）金属層が存在している。本発明の積層体は以下の順序によって特徴付けること
ができる： Ｄ1 ／ＺｎＯ／Ａｇ／ＡｌＭ／Ｄ2 ／ＺｎＭ’Ｏ ここで、ＡｌＭは、元素Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｉのうちの少なく
とも１つを含むアルミニウム合金であり、 ＺｎＭ’Ｏは、亜鉛と少なくとも１種の他の金属の混合酸化物であって、好ま
しくはスピネル構造を持ち、 Ｄ1 及びＤ2 は、金属酸化物、例えばＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、Ｚｎ
Ｏ、又は窒化ケイ素又は金属窒化物、例えばＳｉ3 Ｎ4 若しくはＡｌＮ、又は混
合ケイ素／金属窒化物、例えばＳｉＡｌＮ若しくはＳｉＺｒＮでできた少なくと
も１つの層を含む積層又は１つの層である。
光を調節する性質又は低放射性の性質を持つ積層体を具備したものである。この
積層体は、特に上述の熱処理を行うことができ、また誘電体材料でできた２つの
コーティングによって包まれる少なくとも１つの銀に基づく機能層を含み、ここ
で、機能層と前記２つのコーティングのうちの少なくとも１つとの間には（薄い
）金属層が存在している。本発明の積層体は以下の順序によって特徴付けること
ができる： Ｄ1 ／ＺｎＯ／Ａｇ／ＡｌＭ／Ｄ2 ／ＺｎＭ’Ｏ ここで、ＡｌＭは、元素Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｉのうちの少なく
とも１つを含むアルミニウム合金であり、 ＺｎＭ’Ｏは、亜鉛と少なくとも１種の他の金属の混合酸化物であって、好ま
しくはスピネル構造を持ち、 Ｄ1 及びＤ2 は、金属酸化物、例えばＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、Ｚｎ
Ｏ、又は窒化ケイ素又は金属窒化物、例えばＳｉ3 Ｎ4 若しくはＡｌＮ、又は混
合ケイ素／金属窒化物、例えばＳｉＡｌＮ若しくはＳｉＺｒＮでできた少なくと
も１つの層を含む積層又は１つの層である。
【００１０】 （本発明では、式ＡｌＭ、ＺｎＭ’Ｏ、ＳｉＡｌＮ、及びＳｉＺｒＮは、それ
ぞれの元素の化学量論量については示しておらず、これらは明細書を複雑にしな
いために使用している。従って当然に、Ａｌz Ｍy 、Ｚｎx Ｍ’y Ｏz 等が含ま
れている。）「薄い」層という用語は、銀層よりも実質的に薄い厚さ、例えば０
．５〜５ｎｍ程度であり、本質的に金属の形で堆積した層を意味することを理解
すべきである。ここでこの層は、堆積後の熱処理の間に又は堆積の間に、部分的
に酸化／又は変性させることができる。これらの層は「犠牲」層（銀層の上側）
又は「ブロック」層（銀層の上側及び／又は下側）と呼ばれることが多い。
ぞれの元素の化学量論量については示しておらず、これらは明細書を複雑にしな
いために使用している。従って当然に、Ａｌz Ｍy 、Ｚｎx Ｍ’y Ｏz 等が含ま
れている。）「薄い」層という用語は、銀層よりも実質的に薄い厚さ、例えば０
．５〜５ｎｍ程度であり、本質的に金属の形で堆積した層を意味することを理解
すべきである。ここでこの層は、堆積後の熱処理の間に又は堆積の間に、部分的
に酸化／又は変性させることができる。これらの層は「犠牲」層（銀層の上側）
又は「ブロック」層（銀層の上側及び／又は下側）と呼ばれることが多い。
【００１１】 Ｄ1 及び／又はＤ2 は、単一層、二重層、又は三重層であることが有利である
。好ましい態様ではこれは、３つの層の積層であり、屈折率が小さい層、例えば
屈折率が１．７５未満、更に１．６５未満（１．４５〜１．６３）の層を含み、
この屈折率が小さい層は、屈折率が比較的大きい２つの層、例えば屈折率が１．
９よりも大きい（２〜２．５）層によってはさまれている。ここで、この屈折率
が小さい層としては、ＳｉＯ2 及び／又はＡｌz Ｏy の層を挙げることができ、
屈折率が比較的大きい層のためには上述の材料、つまりＢｉ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、
ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ、ＳｉＡｌＮ及びＳｉＺｒＮを挙げるこ
とができる。
。好ましい態様ではこれは、３つの層の積層であり、屈折率が小さい層、例えば
屈折率が１．７５未満、更に１．６５未満（１．４５〜１．６３）の層を含み、
この屈折率が小さい層は、屈折率が比較的大きい２つの層、例えば屈折率が１．
９よりも大きい（２〜２．５）層によってはさまれている。ここで、この屈折率
が小さい層としては、ＳｉＯ2 及び／又はＡｌz Ｏy の層を挙げることができ、
屈折率が比較的大きい層のためには上述の材料、つまりＢｉ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、
ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ、ＳｉＡｌＮ及びＳｉＺｒＮを挙げるこ
とができる。
【００１２】 アルミニウム合金ＡｌＭは４５〜９９ｗｔ％のＡｌと、５５〜１ｗｔ％の１又
は複数の他の金属又は同様な材料、例えばケイ素を含有していることが有利であ
る。少なくとも８０％のＡｌ、特に９０〜９８％のＡｌ、２〜３％のＺｎ、及び
０〜８％のＭｇを含有している合金が特に有利であることがある。一例としては
、約９４％のＡｌ、５％Ｚｎ、及び１％のＭｇを含有する合金を挙げることがで
きる。
は複数の他の金属又は同様な材料、例えばケイ素を含有していることが有利であ
る。少なくとも８０％のＡｌ、特に９０〜９８％のＡｌ、２〜３％のＺｎ、及び
０〜８％のＭｇを含有している合金が特に有利であることがある。一例としては
、約９４％のＡｌ、５％Ｚｎ、及び１％のＭｇを含有する合金を挙げることがで
きる。
【００１３】 好ましくは、金属層を、銀層の下のＺｎＯ層と前記銀層との間に挿入する。こ
の金属層はＺｎでできていることが好ましい。この金属層は他の材料、例えばＳ
ｎ、Ｔｉ、及びＮｉＣｒでできていてもよい。
の金属層はＺｎでできていることが好ましい。この金属層は他の材料、例えばＳ
ｎ、Ｔｉ、及びＮｉＣｒでできていてもよい。
【００１４】 好ましくは、混合亜鉛酸化物ＺｎＭ’Ｏは、Ｚｎ、Ｓｎ、並びにＡｌ及び／又
はＳｂを、特に以下の重量分率で含有する合金で作られたターゲットを使用する
反応性スパッタリングによって得る： ６０〜８０％、特に６８％のＺｎ ２０〜４０％、特に３０％のＳｎ １〜５％、特に２％のＡｌ又はＳｂ
はＳｂを、特に以下の重量分率で含有する合金で作られたターゲットを使用する
反応性スパッタリングによって得る： ６０〜８０％、特に６８％のＺｎ ２０〜４０％、特に３０％のＳｎ １〜５％、特に２％のＡｌ又はＳｂ
【００１５】 一般に、これらの割合は、そのようにして得られた混合酸化物層において多少
維持されると考えることができる。この層における他の金属に対するＺｎの割合
は少なくとも５０％、好ましくは最大で７５％〜８０％であることが好ましい。
これによって、スピネル構造を作ることが可能になる。亜鉛の量が多すぎる場合
、ＺｎＯ粒子が作られる可能性、及び層の化学的な耐久性が劣化する危険性があ
る。第３の元素Ａｌ又はＳｂは、ＺｎＯ粒子を「ドープ」することが可能であり
、従ってそれらを湿分に対してより耐性にすることが可能である。実際に本発明
の層は特に硬質であり、従って積層体の残りの部分を保護するための硬質上部層
として機能する。
維持されると考えることができる。この層における他の金属に対するＺｎの割合
は少なくとも５０％、好ましくは最大で７５％〜８０％であることが好ましい。
これによって、スピネル構造を作ることが可能になる。亜鉛の量が多すぎる場合
、ＺｎＯ粒子が作られる可能性、及び層の化学的な耐久性が劣化する危険性があ
る。第３の元素Ａｌ又はＳｂは、ＺｎＯ粒子を「ドープ」することが可能であり
、従ってそれらを湿分に対してより耐性にすることが可能である。実際に本発明
の層は特に硬質であり、従って積層体の残りの部分を保護するための硬質上部層
として機能する。
【００１６】 本発明は、特にガラス上において、以下の限定をしない３つの積層体の例を含
む： （１） SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／ZnSnAlO （２） SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／SiO2／SnO2／ZnSnAlO （３） SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／Al2O3 ／SnO2／ZnSnAlO ここで、ＡｌＺｎＭｇ及びＺｎＳｎＡｌＯは、それぞれタイプの層の様々な元素
の相対的な割合についてはまったく示していない。混合亜鉛酸化物の層において
は、ＡｌをＳｂで置き換えられることに注意すべきである。
む： （１） SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／ZnSnAlO （２） SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／SiO2／SnO2／ZnSnAlO （３） SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／Al2O3 ／SnO2／ZnSnAlO ここで、ＡｌＺｎＭｇ及びＺｎＳｎＡｌＯは、それぞれタイプの層の様々な元素
の相対的な割合についてはまったく示していない。混合亜鉛酸化物の層において
は、ＡｌをＳｂで置き換えられることに注意すべきである。
【００１７】 本発明の課題は、上述のコーティングされた基材を組み込んでいるモノリシッ
クグレージング（単一の硬質基材）、合わせグレージング、又は多重グレージン
グでもある。
クグレージング（単一の硬質基材）、合わせグレージング、又は多重グレージン
グでもある。
【００１８】 従って本発明は、以下の層の構造を有する積層体に関する： ガラス−MO−ZnO −Zn−Ag−AlM −MO−ZnMO ここでＭＯは、ＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、又はＺｎＯのような金属酸
化物であり、 ＡｌＭは、合金成分として元素Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、及びＳｉのうちの１
又は複数を含有するアルミニウム合金であり、 ＺｎＭＯは、スピネルタイプの、ＺｎＯを含有する複合酸化物である。
化物であり、 ＡｌＭは、合金成分として元素Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、及びＳｉのうちの１
又は複数を含有するアルミニウム合金であり、 ＺｎＭＯは、スピネルタイプの、ＺｎＯを含有する複合酸化物である。
【００１９】 これらの態様では、様々な層の相互作用のみによって、すなわち下側犠牲金属
層としてのＺｎ金属層（これは随意である）、上側犠牲金属層としてのＡｌ合金
、及びＺｎＯを含みスピネル構造を持つことが有利である混合酸化物でできた部
分層を伴う上側反射防止層のみによって、曲げ処理／強化処理を行うことができ
る積層体がもたらされる。この積層体は、極端に低い放射率、光透過率、及び反
射における色の中性に関する全ての要求を満たし、更に技術的な問題なしに経済
的な様式で、産業的な堆積処理設備で製造することができる。
層としてのＺｎ金属層（これは随意である）、上側犠牲金属層としてのＡｌ合金
、及びＺｎＯを含みスピネル構造を持つことが有利である混合酸化物でできた部
分層を伴う上側反射防止層のみによって、曲げ処理／強化処理を行うことができ
る積層体がもたらされる。この積層体は、極端に低い放射率、光透過率、及び反
射における色の中性に関する全ての要求を満たし、更に技術的な問題なしに経済
的な様式で、産業的な堆積処理設備で製造することができる。
【００２０】 明らかに、例えばドイツ国特許第１９，６０７，６１１Ｃ１号明細書から、誘
電体反射防止層がＺｎＯを含む積層体は、高温ストレス処理を行うことができ、
且つガラスのプレストレス処理にふさわしいことが知られている。ＺｎＯのスパ
ッタリングは、スパッタリング容器での実際の操作において問題を起こすことが
多い。この問題は例えば、他の金属酸化物よりも多くの堆積物が形成され、この
堆積物がスパッタリングプロセスを邪魔して、欠陥のある層をもたらすことであ
る。この欠点は、本発明の積層体の場合には最小化されている。このことは、反
射防止層を作るために、ＺｎＯを使用して比較的少ない程度で部分層を作り、他
の部分層は、スパッタリングプロセスでの性質が比較的良好な他の酸化物、例え
ばＳｎＯ2 で作ることによる。（ここで「部分」という用語は、銀層のいずれの
側においてもＺｎＯが誘電体コーティングの全厚さを構成しないことを示してい
る。）
電体反射防止層がＺｎＯを含む積層体は、高温ストレス処理を行うことができ、
且つガラスのプレストレス処理にふさわしいことが知られている。ＺｎＯのスパ
ッタリングは、スパッタリング容器での実際の操作において問題を起こすことが
多い。この問題は例えば、他の金属酸化物よりも多くの堆積物が形成され、この
堆積物がスパッタリングプロセスを邪魔して、欠陥のある層をもたらすことであ
る。この欠点は、本発明の積層体の場合には最小化されている。このことは、反
射防止層を作るために、ＺｎＯを使用して比較的少ない程度で部分層を作り、他
の部分層は、スパッタリングプロセスでの性質が比較的良好な他の酸化物、例え
ばＳｎＯ2 で作ることによる。（ここで「部分」という用語は、銀層のいずれの
側においてもＺｎＯが誘電体コーティングの全厚さを構成しないことを示してい
る。）
【００２１】 上側犠牲金属層を作るアルミニウム合金では、Ａｌ含有率が４５〜９９ｗｔ％
の合金を使用することが好ましい。
の合金を使用することが好ましい。
【００２２】 本発明のスピネルタイプ混合亜鉛酸化物の好ましい組成は、３５〜７０ｗｔ％
のＺｎ、２９〜６４．５ｗｔ％のＳｎ、及び０．５〜６．５ｗｔ％の、元素Ａｌ
、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｔｉ
、Ｚｒ、Ｎｂ、及びＴａのうちの少なくとも１種の元素を含む。
のＺｎ、２９〜６４．５ｗｔ％のＳｎ、及び０．５〜６．５ｗｔ％の、元素Ａｌ
、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｔｉ
、Ｚｒ、Ｎｂ、及びＴａのうちの少なくとも１種の元素を含む。
【００２３】 以下では限定をしない例を用いて、有利な改良を詳細に説明している。
【００２４】 ［比較例及び実施例］ 積層体系を具備したガラスに熱プレストレス処理を行うことが必要である。プ
レストレス処理をした後のコーティングされたガラスは、対応する熱処理を行っ
ていないガラス／２５ｎｍのＳｎＯ2 ／８ｎｍのＺｎＯ／１３．３ｎｍのＡｇ／
２ｎｍのＣｒＮｉ／４４ｎｍのＳｎＯ2 多層系（比較例）と同じ光学的性質を持
たなければならない。プレストレス処理をしたコーティングガラスは実際に、上
述の多層系でコーティングされたガラスと共に、建築物の外装で使用できなけれ
ばならない。これらのガラスは、光透過率及び光反射率に関する光学的な性質及
びそれらの放射率に有意の差がないことが必要である。
レストレス処理をした後のコーティングされたガラスは、対応する熱処理を行っ
ていないガラス／２５ｎｍのＳｎＯ2 ／８ｎｍのＺｎＯ／１３．３ｎｍのＡｇ／
２ｎｍのＣｒＮｉ／４４ｎｍのＳｎＯ2 多層系（比較例）と同じ光学的性質を持
たなければならない。プレストレス処理をしたコーティングガラスは実際に、上
述の多層系でコーティングされたガラスと共に、建築物の外装で使用できなけれ
ばならない。これらのガラスは、光透過率及び光反射率に関する光学的な性質及
びそれらの放射率に有意の差がないことが必要である。
【００２５】 それらの性質を評価するために、上述の比較例の積層体系を具備した厚さ６ｍ
ｍのフロートガラスを使用して、以下の測定を行う： ５５０ｎｍでの光透過率ＴL の測定 Ｌ、ａ* 、ｂ* 系での反射における色の性質の測定 表面電気抵抗の測定 放射率の測定
ｍのフロートガラスを使用して、以下の測定を行う： ５５０ｎｍでの光透過率ＴL の測定 Ｌ、ａ* 、ｂ* 系での反射における色の性質の測定 表面電気抵抗の測定 放射率の測定
【００２６】 上述の既知の積層体を、プレストレス処理をしていない厚さ６ｍｍのフロート
ガラスに堆積させ、ガラス表面の３つの点で上述の測定を行う。以下の平均値が
得られる： Ｔ550 ＝ ８１．４９％ ａ* ＝ −０．３２ ｂ* ＝ −７．８１ Ｒ ＝ ４．４４Ω／□ ε ＝ ４．９％
ガラスに堆積させ、ガラス表面の３つの点で上述の測定を行う。以下の平均値が
得られる： Ｔ550 ＝ ８１．４９％ ａ* ＝ −０．３２ ｂ* ＝ −７．８１ Ｒ ＝ ４．４４Ω／□ ε ＝ ４．９％
【００２７】 ＣｒＮｉ犠牲金属層の厚さを２ｎｍから約５ｎｍに増加させると、上述の積層
体構造が約６８０℃までの加熱に耐えて、その後のプレストレス処理を銀層の破
壊なしで行える程度に、この積層体構造を改質することができる。熱処理の前で
は、比較的厚い犠牲金属層のために、光透過率ＴL は６９％程度の小ささである
。
体構造が約６８０℃までの加熱に耐えて、その後のプレストレス処理を銀層の破
壊なしで行える程度に、この積層体構造を改質することができる。熱処理の前で
は、比較的厚い犠牲金属層のために、光透過率ＴL は６９％程度の小ささである
。
【００２８】 熱処理及びプレストレス処理の後で、再び上述の性質を測定し、平均で以下の
値を得る： Ｔ550 ＝ ８０．２％ ａ* ＝ ＋２．１ ｂ* ＝ −４．９８ Ｒ ＝ ３．４Ω／□ ε ＝ ３．９５％
値を得る： Ｔ550 ＝ ８０．２％ ａ* ＝ ＋２．１ ｂ* ＝ −４．９８ Ｒ ＝ ３．４Ω／□ ε ＝ ３．９５％
【００２９】 光透過率及び色値、特に値ａ* は、許容できる限界値から外れている。加えて
、かすめ光（ｇｒａｚｉｎｇ ｌｉｇｈｔ）の反射では、これらのガラスは比較
的強い赤色の光沢を示す。
、かすめ光（ｇｒａｚｉｎｇ ｌｉｇｈｔ）の反射では、これらのガラスは比較
的強い赤色の光沢を示す。
【００３０】 ［実施例１］ 本発明のこの実施例では、厚さ６ｍｍのフロートガラスに以下の多層系を具備
させる： ガラス／25nm SnO2 ／8nm ZnO ／4nm Zn／13.5nm Ag ／3nm AlZnMg／40nm SnO 2 ／4nm Znx Sny Al z O n ここで、ＡｌＺｎＭｇ犠牲層を作るためにスパッタリングしたターゲットは、
９４ｗｔ％のＡｌ、６ｗｔ％のＺｎ、及び１ｗｔ％のＭｇを含む合金に基づいて
おり、得られる層はターゲットの組成に非常に近い組成を有し、 ６８ｗｔ％のＺｎ、３０ｗｔ％のＳｎ、及び２ｗｔ％のＡｌを含むターゲット
を使用して、亜鉛酸化物混合層を作る。
させる： ガラス／25nm SnO2 ／8nm ZnO ／4nm Zn／13.5nm Ag ／3nm AlZnMg／40nm SnO 2 ／4nm Znx Sny Al z O n ここで、ＡｌＺｎＭｇ犠牲層を作るためにスパッタリングしたターゲットは、
９４ｗｔ％のＡｌ、６ｗｔ％のＺｎ、及び１ｗｔ％のＭｇを含む合金に基づいて
おり、得られる層はターゲットの組成に非常に近い組成を有し、 ６８ｗｔ％のＺｎ、３０ｗｔ％のＳｎ、及び２ｗｔ％のＡｌを含むターゲット
を使用して、亜鉛酸化物混合層を作る。
【００３１】 測定は、層上の３つの異なる点で熱処理前に行って、以下の平均値を得る： Ｔ550 ＝ ８３．１％ ａ* ＝ −０．４ ｂ* ＝ −７．２ Ｒ ＝ ４．２Ω／□ ε ＝ ４．６９％
【００３２】 測定された値は許容できる値に収まる。この多層構造を具備したガラスは、そ
の後の熱処理がない場合には、比較例の積層体を具備したガラスと視覚的に区別
することができない。
の後の熱処理がない場合には、比較例の積層体を具備したガラスと視覚的に区別
することができない。
【００３３】 この積層体系を具備したガラスに熱プレストレス処理を行わなければならない
場合、ＡｌＺｎＭｇ犠牲金属層の厚さは、この多層系の透過率が７０％に低下す
る程度まで増加させなければならず、この厚さは約７ｎｍである。積層体構造の
残部は変化させない。比較的厚い犠牲金属層によって色の値が変化し、３つの異
なる点で測定した場合の平均値は以下のようになる： ａ* ＝ ０．３１ ｂ* ＝ −１２．３７
場合、ＡｌＺｎＭｇ犠牲金属層の厚さは、この多層系の透過率が７０％に低下す
る程度まで増加させなければならず、この厚さは約７ｎｍである。積層体構造の
残部は変化させない。比較的厚い犠牲金属層によって色の値が変化し、３つの異
なる点で測定した場合の平均値は以下のようになる： ａ* ＝ ０．３１ ｂ* ＝ −１２．３７
【００３４】 比較的厚い犠牲金属層を具備させたガラスに、比較例の積層体系と同じ熱処理
及び同じプレストレス処理を行う。異なる標本について上述の性質を再び測定す
る。この測定では以下の平均値が得られる： Ｔ550 ＝ ８３．５％ ａ* ＝ −０．４ ｂ* ＝ −７．０ Ｒ ＝ ２．９Ω／□ ε ＝ ３．３６％
及び同じプレストレス処理を行う。異なる標本について上述の性質を再び測定す
る。この測定では以下の平均値が得られる： Ｔ550 ＝ ８３．５％ ａ* ＝ −０．４ ｂ* ＝ −７．０ Ｒ ＝ ２．９Ω／□ ε ＝ ３．３６％
【００３５】 プレストレス処理の後では、光学的な値は所定の値に収まる。積層体は欠陥を
示していない。かすめ光では、様々な条件においても赤色の光沢は見えない。表
面電気抵抗及び放射率はかなり小さい。
示していない。かすめ光では、様々な条件においても赤色の光沢は見えない。表
面電気抵抗及び放射率はかなり小さい。
【００３６】 ［実施例２］ 厚さ６ｍｍのフロートガラスに以下の積層体を具備させ、その後で熱処理を行
う。 ガラス／20nm SnO2 ／16nm ZnO／4nm Zn／13.5nm Ag ／7nm AlZnMg／25nm SnO 2 ／15nm SiO2 ／8nm SnO2／4nm ZnSnAlO ここでは、ＡｌＺｎＭｇ及びＺｎＳｎＡｌＯ層を作るために例１と同じターゲ
ットを使用し、 場合によっては少量のＡｌ又はＮｉを含有するケイ素ターゲットを使用して、
ＳｉＯ2 層を作る。例えばこの層は６〜１０ｗｔ％のＡｌ又は６〜９ｗｔ％のＮ
ｉを含有していてよい。この添加は、好ましくは回転カソードを使用して行うス
パッタリングプロセスに良好な影響を与える。
う。 ガラス／20nm SnO2 ／16nm ZnO／4nm Zn／13.5nm Ag ／7nm AlZnMg／25nm SnO 2 ／15nm SiO2 ／8nm SnO2／4nm ZnSnAlO ここでは、ＡｌＺｎＭｇ及びＺｎＳｎＡｌＯ層を作るために例１と同じターゲ
ットを使用し、 場合によっては少量のＡｌ又はＮｉを含有するケイ素ターゲットを使用して、
ＳｉＯ2 層を作る。例えばこの層は６〜１０ｗｔ％のＡｌ又は６〜９ｗｔ％のＮ
ｉを含有していてよい。この添加は、好ましくは回転カソードを使用して行うス
パッタリングプロセスに良好な影響を与える。
【００３７】 熱処理の前に３点で、光透過率、ａ* 及びｂ* を測定して以下の結果を得る： Ｔ550 ＝ ７０％ ａ* ＝ ＋２．６４ ｂ* ＝ −０．１１
【００３８】 その後、このコーティングされたガラスをその軟化点まで加熱して湾曲させる
。異なる点で再び測定を行って以下の値を得ている： Ｔ550 ＝ ８４．５％ ａ* ＝ −０．８６ ｂ* ＝ −２．９
。異なる点で再び測定を行って以下の値を得ている： Ｔ550 ＝ ８４．５％ ａ* ＝ −０．８６ ｂ* ＝ −２．９
【００３９】 表面抵抗及び放射率の値は、第１の実施例の値と実質的に同じである。測定さ
れた表色系の値は、反射における色の強度が更に低下していることを示している
。つまり、反射における色はかなり中性になっている。
れた表色系の値は、反射における色の強度が更に低下していることを示している
。つまり、反射における色はかなり中性になっている。
【００４０】 一般に、銀層の下の犠牲層の厚さを、１〜６ｎｍ、特に３〜５ｎｍにすること
が有利であると考えることができる。
が有利であると考えることができる。
【００４１】 同じ様式で、銀層上のアルミニウム合金に基づく犠牲層厚さを、１又は２ｎｍ
以上、特に３〜１０ｎｍにすることが有利である。
以上、特に３〜１０ｎｍにすることが有利である。
【００４２】 混合酸化物上部層に関しては、好ましい厚さは２ｎｍ以上、特に３〜８ｎｍ、
例えば３〜６ｎｍであってよい。
例えば３〜６ｎｍであってよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カイザー，ビルフリート ドイツ連邦共和国，デー−04860 トルガ ウ，シュトラーセ デス フリーデンス 52 (72)発明者 シンドラー，ヘルベルト ドイツ連邦共和国，デー−04860 トルガ ウ，パブロ−ネルダ−リンク 51 Ｆターム(参考） 4G059 AA01 AC06 DA01 DA05 DA09 DB02 EA01 EA02 EA04 EA07 EA12 GA02 GA04 GA14
Claims (10)
- 【請求項１】 熱的性質、特に太陽光を調節する性質又は低放射率の性質を
持ち、特に高温の熱処理を行うことができる積層体を具備した透明基材、特にガ
ラス基材であって、前記積層体が、誘電体材料でできた２つのコーティングに囲
まれた少なくとも１つの銀に基づく機能層を有し、前記機能層と誘電体材料でで
きた前記コーティングのうちの少なくとも１つとの間に薄い金属層が存在し、前
記積層体が以下の順序を含むことを特徴とする透明基材： Ｄ1 ／ＺｎＯ／Ａｇ／ＡｌＭ／Ｄ2 ／ＺｎＭ’Ｏ ここで、ＡｌＭは、元素Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｉのうちの少なく
とも１つの元素を含むアルミニウム合金であり、 ＺｎＭ’Ｏは、亜鉛と少なくとも１種の他の金属の混合酸化物であって、好ま
しくはスピネル構造を持ち、 Ｄ1 及びＤ2 は、金属酸化物、例えばＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 若しく
はＺｎＯ、又は窒化ケイ素、金属窒化物、又は混合ケイ素／金属窒化物、例えば
Ｓｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ、ＳｉＡｌＮ若しくはＳｉＺｒＮでできた少なくとも１つの
層を含む積層又は１つの層である。 - 【請求項２】 前記Ｄ1 及び／又はＤ2 が３つの層の積層であり、この３つ
の層の積層が、屈折率が１．９よりも大きい２つの層、例えばＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ、ＳｉＡｌＮ又はＳｉＺｒＮの層
にはさまれた屈折率が小さい層、特に屈折率が１．７５未満の層、例えばＳｉＯ 2 及び／又はＡｌ2 Ｏ3 の層を含むことを特徴とする請求項１に記載の基材。 - 【請求項３】 前記アルミニウム合金ＡｌＭが、４５〜９９ｗｔ％のアルミ
ニウムと、５５〜１ｗｔ％の１又は複数の他の金属を含むことを特徴とする請求
項１又は２に記載の基材。 - 【請求項４】 前記アルミニウム合金ＡｌＭが、８０％超のアルミニウム、
特に９０〜９８％のアルミニウム、２〜８％の亜鉛、及び０〜３％のマグネシウ
ムを含有していることを特徴とし、例えば約９４％のＡｌ、５％のＺｎ、及び１
％のＭｇを含有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
基材。 - 【請求項５】 前記銀層の下のＺｎＯ層と前記銀層との間に、金属層、特に
Ｚｎでできている層が挿入されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
１項に記載の基材。 - 【請求項６】 Ｚｎ、Ｓｎ、並びにＡｌ及び／又はＳｂを、特に以下の重量
分率で含有する合金で作られたターゲットを使用する反応性スパッタリングによ
って、前記混合亜鉛酸化物ＺｎＭ’Ｏを得ることを特徴とする請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の基材： ６０〜８０％、特に約６８％のＺｎ ２０〜４０％、特に約３０％のＳｎ １〜５％、特に約２％のＡｌ又はＳｂ - 【請求項７】 前記積層体が以下の層の順序を有することを特徴とする請求
項１〜６のいずれか１項に記載の基材： SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／ZnSnAlO 又はZnSnSbO 。 - 【請求項８】 前記積層体が以下の層の順序を有することを特徴とする請求
項１〜７のいずれか１項に記載の基材： SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／SiO2／SnO2／ZnSnAlO 又はZnSnSbO 。 - 【請求項９】 前記積層体が以下の層の順序を有することを特徴とする請求
項１〜８のいずれか１項に記載の基材： SnO2／ZnO ／Zn／Ag／AlZnMg／SnO2／Al2O3 ／SnO2／ZnSnAlO 又はZnSnSbO
。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載のコーティングされた
基材を組み込んだ、モノリシックグレージング、合わせグレージング、又は多重
グレージング。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19852358A DE19852358C1 (de) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Thermisch hoch belastbares Low-E-Schichtsystem |
| DE19852358.0 | 1998-11-13 | ||
| PCT/FR1999/002764 WO2000029347A1 (fr) | 1998-11-13 | 1999-11-10 | Vitrage muni d'un empilement de couches bas-emissif |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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